北车城市轨道交通车辆介绍

城市轨道交通车辆介绍 一 城市轨道交通的发展概况 城市轨道交通的开端是地下铁道 世界第一条地下铁道诞生于1863年1月10日 在英国伦敦建成 采用蒸汽牵引 1890年改为电力牵引 有轨电车是1881年在德国柏林工业展览会期间 在400m长的轨道上展示了一列三辆编组的小有轨电车 只能乘坐6人 在世界拆除有轨电车的同时 对其进行改造 发展成为轻轨交通系统 从20世纪80年代开始发展单轨交通系统 DK32北京不锈钢城轨客车 编组 2M 2T网压 750VDC最大速度 80km h制动系统采用微机控制的模拟式电空制动系统 具有防滑功能 武汉铝合金B型轻轨车 编组为Tc M1 M2 Tc 采用铝合金车体 无摇枕转向架 电动塞拉门 自动驾驶及无人驾驶 内宽1400毫米的贯通道 三轨下部受流 最大速度100km h 天津滨海快线不锈钢城轨车 编组为Mcp T T Mcp 采用轻量化不锈钢车体 客室对开电动塞拉门 司机室手动前开塞拉门 直流受电Dc1500V架空接触网 ATO自动驾驶系统 最大速度100km h 天津地铁二号线 编组 Tc M M T M Tc 三轨受电DC750V单面踏面制动最大速度80km h不锈钢车体 70 低地板轻轨车 两动一拖三辆编组弹性车轮液压制动系统 盘形制动 磁轨制动系统以及撒沙装置铝合金车体 QKZ2型重庆单轨客车 编组为Mc M M Mc跨坐式转向架铝合金车体电器指令式再生制动 空 油转换盘型制动装置最大速度80km h 城市轨道交通车辆的分类与组成城市轨道车辆的编组 编号及标识车辆限界及地铁车辆限界 车辆品种较多规格不一 为使车辆制造 运营和维修能够良性发展 进行统一分类 二 我国城轨车辆的分类 城轨车辆主要按车体宽度的不同分为 A型车宽度为 3m B型车宽度为 2 8m C型车宽度为 2 6m 一般选用A型或B型列车的轨道交通线路称为地铁 采用5 8节编组列车 选用C型列车的轨道交通线路称为轻轨 采用2 4节编组列车 列车的车型和编组决定了车轴重量和站台长度 城轨车辆可分为 动车 M 和拖车 T 有些地区的车辆根据车载设备的不同分为 A类车 拖车 一端有驾驶室 B类车 动车 车顶上有受电弓 C类车 动车 车下装有空气压缩机 城轨车辆结构示意图 三 城轨车辆的组成 1 车体 车体均是由底架 车顶 侧墙 左 右侧各1 前后端墙等6大部件组成 其部件间的连结方式主要是手弧焊接 接触点焊 螺栓 铆钉连接等 分有司机室车体和无司机室车体两种 是容纳乘客和司机驾驶 对于有司机室的车辆 的地方 是安装 连接其它设备和部件的基础 城市轨道车辆车体均采用整体承载的钢结构和轻金属结构 以达到在最轻的自重下满足强度的要求 对车体的要求 足够的强度 足够的刚度 自重要轻量化 按使用的主要材料车体可分三大类 碳钢 高耐候结构钢 不锈钢 铝合金三大类 2 转向架 车体 轨道 转向架 转向架安装在车体与轨道之间 转向架是支承车体并负担车辆沿着轨道走行的支承走行装置 为了便于通过曲线 在车体和转向架之间设有心盘或回转轴 转向架可以绕一中心轴相对车体转动 为了改善车辆的运行品质和满足运行要求 在转向架上设有弹簧减振装置和制动装置 对于动车 转向架上还装有牵引电机和减速机构 以驱动车辆运行 这种转向架称为动力转向架 转向架的作用 增加车辆的载重 长度与容积 支撑车体 承受并传递从车体至轮轨的各种载荷及作用力 使各轴重均匀分配 转向架相对车体可自由回转 使较长的车辆能自由通过小半径曲线 减少运行阻力与噪声 提高运行速度 便于安装制动装置 传递制动力 满足运行要求 便于安装弹簧减振装置 保证车辆具有良好的动力性能和运行品质 另外 有转向架的车辆在通过两轨头高低不平处时 车体支承点的垂直移动量仅为二轴车轮对支点的一半 从而提高运行的平稳性 便于安装牵引电机及减速装置 驱动轮对 或车轮 使车辆沿着轨道运行 此时转向架还传递牵引力 转向架为车辆的一个独立部件 因而便于转向架的互换 制造和维修 转向架基本组成 轮对轴箱装置 构架 弹性悬挂装置 支撑车体装置 一系弹簧悬挂二系弹簧悬挂 制动装置 牵引电机与齿轮箱传动装置 构架是转向架的基础 把转向架各个零 部件组成一个整体 它不仅承受 传递各种载荷及作用力 而且它的结构 形状和尺寸都应该满足各零 部件组装的要求 轮对轴箱装置 轴承和轴箱装置是联系构架和轮对的活动关节 使轮对的滚动转化为车体沿着轨道的平动 轮对沿钢轨的滚动 除传递车辆的重量外 还传递轮轨之间的各种作用力 转向架的基本组成 弹性悬挂装置 为减少线路不平顺和轮对运动对车体各种动态的影响 转向架在轮对与构架或构架与车体 摇枕 之间 设有弹性悬挂装置 前者称为轴箱悬挂装置 后者称摇枕 或中央 悬挂装置 也可称一系悬挂装置和二系悬挂装置 弹性悬挂装置包括弹簧 减振 定位装置 支承车体装置 车体与转向架联结部分的结构应能满足安全可靠地支承车体 并传递各种载荷和作用力 同时车体与转向架之间应能绕不变的旋转中心相对转动 以使车辆顺利通过曲线 一般转向架支撑车体的方 制动装置 为使运行中的车辆在规定的距离范围内停车 必须安装制动装置 其作用是传递和放大制动缸的制动力 使闸瓦与轮对之间的转向架内摩擦力转换为轮轨之间的外摩擦力 产生制动效果 牵引电机与齿轮变速传动装置 使牵引电机的扭矩转化为轮对或车轮上的转距 利用轮轨之间的粘着作用 驱动车辆沿着钢轨运行 式有心盘集中承载 非心盘承载 或旁承承载 和心盘部分承载3种 独立轮对 独立轮对理论上不存在轮轨间的纵向蠕滑 具有横向稳定性好 磨耗小 噪音低 重量轻 易于调整左右车轮的内侧距以及实现整车低地板结构的特点 近年来已在轻轨车辆上和变轨距转向架上得到大量应用 3 车辆连接装置 车钩缓冲装置电气连接装置车辆贯通道装置 车钩缓冲装置组成及作用 组成 车钩 缓冲器 风管连接器等 此装置供地铁 轻轨 单轨及磁悬浮等交通车辆编组运行时 车辆连挂及风路 电路自动连结用 使之连结列车中各车辆彼此保持一定距离 并且传递和缓冲列车在运行中或在调车时所产生的牵引力或冲击力 1 钩头2 结构风管连接器3 总风管连接器4 截断塞门5 钩身6 缓冲器7 制动风管连接器8 电气连接器 密接车钩缓冲装置 电气连接装置 自动电气连接器插头插座式连接器动力用电联结 自动电气连接器一般安装在车钩上 插头插座式连接器安装在车体后端墙上 动力用电联结就是将主电路在相连两个车辆端部设有高压接线箱 通过电力电缆及界限端子直接联结 控制电路的连接 实现全列车的一直运行 辅助电源的连接 实现全列车辅助电源供应 在动力相对集中式控制中 连接牵引动力电路 连接列车广播 信息及自控 监控信号 电气连接器的作用 车辆贯通道装置 贯通装置位于两节车厢的连接处 是连接两车辆通道的重要组成部分 由风挡 内饰板和渡板组成 具有良好的防雨 防风 防尘和隔音功能 保证乘客能随时 安全 方便地经过这里 从一个车厢到另一个车厢 4 制动装置 操纵灵活 制动减速度大 作用灵敏可靠 车组前后车辆制动 缓解作用一致 具有足够的制动能力 保证车组在规定的制动距离内停车 尽量发挥电制动能力 减少对城市环境的污染和降低运行成本 制动系统应保证列车在长大下坡道制动时 其制动力不会衰减 城市轨道交通车辆的制动系统应具备条件 电动车组各车辆的制动能力应经尽可能一致 制动系统应根据乘客量的变化 具有空重车调整能力 减少制动时的纵向冲动 具有紧急制动能力 遇到紧急情况时 能使城轨列车在规定距离内安全停车 紧急制动作用除可由司机操纵外 必要时还可由行车人员利用紧急按钮进行操纵 城轨列车在运行中发生诸如列车分离 制动系统故障等危及行车安全事故时 应能自动起紧急制动作用 按列车动能的转移方式可以分为两类 摩擦制动方式即动能通过摩擦转变为热能 然后消散于大气 电 动力 制动方式即把动能通过发电机转化为电能 然后将电能从车上转移出去 踏面制动 盘形制动 磁轨制动 电阻制动 再生制动 5 受流装置 受流方式 三轨受流是将受流器安装于车辆转向架构架两侧靠车辆外侧中部 受电弓 6 车辆设备 通风 轴流式机械通风系统离心式机械通风系统 采暖 主要采用电热采暖 空调 下出风空调装置侧出风空调装置 照明 司机室照明头尾灯和运行灯客室照明车侧灯 门 塞拉门 内塞拉门外塞拉门 城轨客车一般采用外塞拉门即车门由外塞入车门口处 使之关门密封 该门开启时离开车体侧面一定距离后 沿车体外侧滑动 双开内藏式侧拉门 端门 司机室侧门 间壁 单开拉门 折页门 车窗采用固定式和活动式两种 座椅一般为玻璃钢制品或不锈钢制品 或在上面加人造革 纺织制品的座垫 扶手杆及立柱一般为不锈钢焊接结构或复合不锈钢钢管 四 城市轨道车辆的编组 列车编组的主要内容 车辆型式 习惯上按大 中 小 分为A B C三种型式 编组辆数 编组车辆动车与拖车比例 简称车型 编组辆数 动拖比三个要素 列车编组车辆数量 从2 10这9个整数中均有 6节编组 A B C C B A 8节编组 A B C B C B C A 列车编组举例 全自动车钩 半自动车钩 半永久车钩 A B C类车 常见列车编组 五 车端 车侧 车门等的标识 1 车端标识 A车1位端是带有车钩的一端 B车1位端是与A车连接的一端 C车1位端是连接牵引杆的一端 2 车侧标识 人面向1位端 则人的左 右侧为车的左 右侧 3 列车车侧标识 司机的右侧为列车的右侧左侧为列车的左侧 注意与车侧定义不同 4 车门编号 左侧车门的编号为1 3 5 7 9 11等 右侧车门的编号为2 4 6 8 10 12等 六 车辆限界的概念 限界是限定车辆运行及轨道周围构筑物的轮廓线 限界分为车辆限界 设备限界和建筑限界 车辆限界得出过程 以车辆的设计截面为基础 加上制造安装误差向外拓展得出车辆的静态限界 以静态限界为基础 考虑车辆的弹性部件的位移 允许范围内的磨耗得出车辆的动态限界 在动态限界的基础上加上轨道线路原因 建设公差 维护限度和磨耗 造成的车辆偏移 得出车辆的动态包络线 以动态包络线为基础 加上适当的安全距离 车辆故障情况下未考虑的因素所需空间 从而可以确定车辆的设备限界 根据设备限界 加上设备安装所需要的空间得出建筑限界 防止车辆在直线运行时与其它物体发生接触 规定限界的目的 防止车辆在曲线运行时与其它物体发生接触 保证车辆行驶的安全 建筑和设备限界 车辆限界 防止车辆在行驶过程中发生偏移防止车辆左右侧磨耗不均 造成倾斜防止车辆因弹簧性能引起下沉 偏移防止车辆制造公差引起的偏移 有关限界的名词术语 1 基准坐标系 限界的基准坐标系是与线路纵向中心线相垂直的平面内的二维直角坐标 该坐标系的横坐标轴X与平直轨道两根钢轨在名义位置且无磨耗时的顶面相切 纵坐标轴Y垂直于前者 为车辆横断面的垂直中心线与平直轨道横断面的垂直中心线相重合的一条轴线 X轴与Y轴相垂的交点就是坐标的原点Oxy 2 偏移及偏移量 车辆在运行中离开原来设计的位置 第一坐标方向的偏移为横向偏移 第二坐标方向的偏移为竖向偏移 3 曲线几何偏移量 车辆在曲线上运行时 纵向中心线与线路中心线的偏移距离 4 计算车辆 指认定具有某一横断面轮廓尺寸和水平投影轮廓尺寸及认定结构的车辆在轨道上运行 并使用该车辆作为确定车辆限界及设备限界尺寸的依据 七 地铁限界 1 地铁车辆限界 车辆在正常运行状态下形成的最大动态包络线 2 地铁设备限界 位于车辆限界外的一个轮廓线 用以限制设备安装的控制线 3 地铁建筑限界 位于设备限界以外的一个轮廓线 是在设备限界基础上 考虑了设备和管线安装尺寸之后的最小有效断面 练习题 1 A B C三种车型的宽度分别为 3m 2 8m 2 6m 2 对车体